Laser-Induced Graphene Supercapacitors by Direct Laser Writing of Cork Natural Substrates

超级电容器 激光器 石墨烯 拉曼光谱 材料科学 激光烧蚀 X射线光电子能谱 电容 化学工程 光电子学 纳米技术 光学 化学 物理 电极 工程类 物理化学
作者
Alessandra Imbrogno,Jahidul Islam,Chiara Santillo,Rachele Castaldo,Labrini Sygellou,Cathal Larrigy,Richard Murray,Eoghan Vaughan,Md. Khairul Hoque,Aidan J. Quinn,Daniela Iacopino
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (4): 1541-1551 被引量:72
标识
DOI:10.1021/acsaelm.1c01202
摘要

Interdigitated and square laser-induced graphene (LIG) electrodes were successfully fabricated by direct laser writing of common natural cork bottle stoppers. The laser graphitization process was performed with a low-cost hobbyist visible laser in a simple, fast, and one-step process under ambient conditions. The formation of LIG material was revealed by extensive characterization using Raman, attenuated total reflection-Fourier transform infrared (ATR-FTIR), and X-ray photoelectron (XPS) spectroscopies. Electron microscopy investigation showed that the formed LIG structure maintained the hierarchical alveolar structure of the pristine cork but displayed increased surface area, disorder, and electrical conductivity, promising for electrochemical applications. Open planar and sandwich supercapacitors, assembled from fabricated electrodes using poly(vinyl alcohol) PVA/H+ as an electrolyte, exhibited a maximum areal capacitance of 1.56 mF/cm2 and 3.77 mF/cm2 at a current density 0.1 mA/cm2, respectively. Upon treatment with boric acid (H3BO3), the areal capacitance of the resulting boron-doped LIG devices increased by ca. three times, reaching 4.67 mF/cm2 and 11.24 mF/cm2 at 0.1 mA/cm2 current density for planar and sandwich configurations, respectively. Supercapacitor devices showed excellent stability over time with only a 14% loss after >10 000 charge/discharge cycles. The easy, fast, scalable, and energy-efficient method of fabrication illustrated in this work, combined with the use of natural and abundant materials, opens avenues for future large-scale production of "green" supercapacitor devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
碧蓝香芦发布了新的文献求助10
刚刚
fffan完成签到,获得积分10
1秒前
缓慢夜梦完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助llj采纳,获得10
2秒前
Lucas应助CCL采纳,获得10
2秒前
乐乐应助小鲁采纳,获得10
2秒前
小马甲应助赵怡然采纳,获得10
2秒前
Copper00发布了新的文献求助10
2秒前
可靠涵柳关注了科研通微信公众号
3秒前
完美世界应助孙宗帅采纳,获得10
4秒前
阿六完成签到,获得积分0
4秒前
情怀应助老唐采纳,获得10
4秒前
何梓桐发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
orixero应助Ryan采纳,获得10
6秒前
wgl200212发布了新的文献求助10
8秒前
壮观平文完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
qiuqiu815777完成签到,获得积分10
9秒前
老实小虾米完成签到,获得积分10
9秒前
wang97完成签到,获得积分10
9秒前
华仔应助任性翩跹采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
nikita完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
小狗发布了新的文献求助10
10秒前
SciGPT应助qianqiu采纳,获得10
10秒前
越0428YJ完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
蓝天发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
smujj完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
科研顺利完成签到,获得积分10
13秒前
密林小叶子完成签到,获得积分10
13秒前
虫贝发布了新的文献求助10
14秒前
w88888z发布了新的文献求助10
14秒前
Young发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6126602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7954521
关于积分的说明 16504325
捐赠科研通 5246034
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2801889
邀请新用户注册赠送积分活动 1783211
关于科研通互助平台的介绍 1654409